【0号元素】比钢硬100亿倍。宇宙中“最坚硬”的物质是什么？这些“硬蔬菜”来自中子星。

经度是人类对材料的极度追求，所以在人类历史上，从石器时代到青铜时代，最后到铁器时代，材料的硬度发生了变化。此后，人类又陆续发现了金刚石、鲁珀特的眼泪等坚硬物质。迄今为止，人类发现的最坚硬的物质是碳。

碳炔结构

如果不能满足这些物质的硬度，就把目光转向宇宙，寻找比地球上的碳更坚硬的物质。这时我们会发现地球上这些物质的硬度都是弟弟的。宇宙的物质硬度都高得离谱，动辄犯错是地球物质的数亿倍。想象一下这些东西撞击地球。地球能承受吗？

其中最坚硬的存在是中子的核意大利面。

中子星

中子星是宇宙中天体的名称，是整个宇宙中密度最大的恒星，平均密度为每立方厘米1亿吨以上。如果想把地球压缩到这个密度，请想象地球的直径只有可怜的22米。如此密集的中子星是如何产生的？

中子星是大质量恒星死亡后的墓碑，位于白矮星和黑洞之间，黑洞之间有概念恒星夸克。宇宙中没有永恒的物质。有发光发热的星星死亡日。(亚里士多德、ELITORISTALID、ELONLID)以我们的太阳为例，它正值壮年、周瑞成时期，热量以最稳定的方式继续输出，大约50亿年后，太阳上的氢核聚变反应结束后，(威廉莎士比亚，《哈姆雷特》，《太阳名言》)这时，它的内部变成氦，崩塌，最后变成红色巨星，最后再次变成白矮星。(莎士比亚，氦，氦，氦，氦，氦，氦。)

但是宇宙中有质量比太阳高得多的星星。周瑞星完成后，内部的崩溃力将进一步加大，形成红色超级明星。因为崩塌太大，它把自己的外部物质都扔出去，引起超新星爆发。爆炸后，剩下的质量内核又将是两种结局。一个变成黑洞，另一个变成中子。

一般来说，拥有8个以上太阳质量的恒星从红色超级明星到超新星爆发，形成中子星或黑洞。内核仍然保留着原始能量，因此会以脉冲形式发射，一些中子星将成为脉冲星。中子星密度大的主要原因是母性质量很大。因为倒塌的核体积比以前小很多，每颗大小的中子星物质达1亿吨。

如此高的密度自然会产生宇宙中最坚硬的物质。

地球上最坚硬的物质

在古代，人类认为石头石是最坚硬的材料，所以我们的祖先捡起地上的石头石，砸碎了我们追逐的猎物。果然，被石头击中的动物，轻盈的头破血流，沉重的当场死亡。用石头打猎物时，石头撞到石头裂开，裂缝边缘非常尖锐。(威廉莎士比亚，)

人类祖先在运送石头时不小心割破了手，所以他们在石头撞击后会发现骨折，骨折可以折断非常锋利的肉体。但是制作这个工具的时候，需要找到硬度更大的一块石头作为打击乐器。这是人类首次在自然中比较经度。

后来人类发展了文明，学会了冶炼金属，获得了人类历史上第一个金属制品3354青铜器。人们发现，任何东西如果用青铜制成的刀劈开，就会粉碎。我们认为青铜是比岩石更坚硬的物质。因为可以用青铜做的凿子凿山石修路。

而后，人们发现比青铜还要硬的物质——钢铁。战场上，钢铁的刀剑劈断了青铜剑，宣告新一任王者的到来。自此，人们认为，钢铁几乎是人类为自己寻找的最硬的材料。但很快人们才发现，非金属材料的潜力超乎想象。

目前地球上已知的最硬的物质是碳炔，这是一种碳原子以三价键的形式组成的碳链，其本质上是碳，但是因为内部的结构，造就了其超高的硬度。碳炔的硬度大约是钢铁的上百倍。碳给人的印象并不是坚硬的物质，相反它很柔软，还能燃烧取暖。但是不论是金刚石，还是后来的碳炔，都成为了地球上硬度数一数二的物质。

这是因为碳的“可塑性”非常高，能够形成各种化学键，这也是它能够成为我们生命的基础。我们自称碳基生命，就是我们的有机物是以碳原子为主链条，氢氧氮为添加物进行的组合。

也就是说，地球上最硬的物质，是碳原子组成的。那么中子星上面的物质，主要成分是什么呢？

中子

中子星顾名思义，主要由中子组成的星球。我们都知道原子由原子核与外围电子组成，而原子核又是质子和中子组成。中子是不带电且质量比起质子小很多的粒子，它第一次被发现是在著名的卢瑟福用原子轰击金箔的实验。

原本在一个原子里，质子、电子还有中子互相不会干涉，它们维持着这个原子的一切运动。但是，在中子星形成过程中，发生超新星爆炸，导致原子的质子和电子通通被甩出来。因为质子带正电而电子带负电，它们在宇宙中互相结合，这个结合的产物便是中子。再加上之前母恒星破裂的原子核里残留的中子，它们一起组成了中子星。

中子是组成原子的三大粒子之一，它不带电，但是特别容易进入原子核。如果用它轰击原子核，会引出核子反应，释放出巨大的能量，这便是人类研发的中子弹。四个中子会组成一个粒子，被称为“四中子”，又称“零号元素”。这种粒子不带电，与其他中子互为同位素。但是，目前这个“四中子”没有明确的理论证明，它的出现很像是一种偶然。

因为中子不带电，要它们结合起来，简直是天方夜谭，它们不会互相吸引，也不会相互排斥，就这样保持独立互不干涉。所以，四个中子组合成粒子，这几乎是不可能的。但是科学家们却认为，也许当年出现“四中子”是巧合，可如果是在情况非常复杂的太空，比如中子星上面，是有可能存在的。因为超新星大爆炸之后，原子的结构已经彻底被改变，我们不能用平常的原子理论去看待中子星上的情况。

中子星的内部有什么？

那么在中子星上，会以怎样的形式构成密度极大的中子星呢？

核意面

核意面听起来很好吃，然而实际上它是一道“硬菜”，其硬度是钢铁的100亿倍，这世上没有谁能咬得动这道意面。

中子星是宇宙中引力仅次于黑洞的存在，因此光可以从中子星四周逃逸，但是逃逸路线会发生弯曲。因此，我们是不可能登陆中子星的，巨大的引力会引发上面的一切有质量的物质发生坍塌。因此科学家们只能通过电脑模拟，得出一个模拟的中子星内部结构。计算机将模拟的中子星组成呈现在大家面前，大家都惊呆了！

由于中子星的引力巨大，因此越往中子星的内部走，它的结构就越像一个意大利面团。超新星爆炸的巨大压力，让中子和质子们聚集在一起，形成了类似球形的核，中子和质子是原子核的组成部分，因此又称核意面。

球形面团并非核意面的唯一结构，越靠内部压缩越强，质子没有足够的电斥力来维持球形，类球形核结构又被压成长长的条状的意大利面。压缩继续升级，原子核会变成薄片状的意大利面。

这些“意大利面”们组成了密度极大的中子星，也自然而然成为了全宇宙硬度最高的物质。这便是中子星呈现给全宇宙的一道极致硬核的菜肴！可这份“硬菜”有什么作用呢？仅仅用来“填饱”中子星的肚子吗？当然不是，有一部分中子星会发出脉冲波，被称为脉冲星。并不是每一颗中子星都是脉冲星，只有旋转周期很短的中子星才能产生脉冲。而决定这个周期的，就是这些“意大利面”。

天文学家们发现，脉冲星是因为中子星释放能量导致的，本质上脉冲星的旋转速度会比一般的中子星慢很多。然而经过研究发现，目前已知的脉冲星中，旋转周期就没有超过12秒的。这是因为，脉冲星的分布都不会很均匀，导致残留的电子和质子们在旋转过程中产生磁场。

如果任由这个磁场加强的话，脉冲星两极地区会产生电磁波，释放能量，减慢脉冲星的旋转速度。然而，核意面将质子和中子结合起来，使磁场减弱，这个时候虽然依旧发射电磁波，但是它保住了脉冲星大量的能量，继续维持高速旋转。

此外我们都知道，中子星的引力仅次于黑洞，如果不考虑概念星体夸克星，它是宇宙中的第二大引力。光可以从中子星周围逃逸，但是逃逸的路线会出现弯曲，这是因为中子星附近的空间是扭曲的。扭曲的原因除了引力过大，还有就是，核意面会让中子星的表面并不平整，出现高度仅几厘米的山峰。正是这仅仅一点点山峰，就足以让旋转的中子星周围的空间出现弯曲。而弯曲的空间里，中子星在不断地向外释放能量，这就形成了引力波。

双中子星合并的引力波模型

也就是说，核意面很有可能是引力波发生的条件之一。引力波是爱因斯坦广义相对论中预言的一种物质，现在已经被人类证明存在，它来自于高速旋转的双脉冲星。

研究“意面”的意义

那么这些“意大利面”对我们有什么意义呢？当然不是为了吃它，而是能够帮助我们实现星际穿越。

宇宙中有很多能量，但这其中有很多人类无法利用。核意面是人类通过电脑模拟出来的结构，而人类的实验中曾经偶然存在过“四中子”结构，这就意味着未来人类可以模拟中子星的环境，创造出核意面。中子星能量巨大，且没有黑洞危险，我们可以利用这一点为宇宙飞船实现能量供应。

此外，中子星周围扭曲的空间，是曲率加速器和虫洞科技的基础，未来能否接近光速，可以在这个方向上努力。

虫洞（想象图）

未来的探索

谁能想到宇宙中居然存在着“意大利面”结构的物质，而且这种物质还是全宇宙硬度最大的存在。宇宙拥有140亿年的历史，960亿光年的直径，人类探索的范围只是非常微小的一部分。当然，人类在宇宙中的前进范围不会仅限于如此。

如今人类的脚步还没有扩展到太阳系以外，甚至连我们自己的太阳系边界在哪里都还没有搞清，更不要说前往中子星，核意面似乎对我们还很遥远。可是我们不能因为现在还没有到达中子星就放弃研究，或许有一天核意面会和当年“四中子”结构一样偶然出现在人类的研究中。即便是惊鸿一瞥，也足以说明人类科技的伟大进步。